文档介绍：第一章线性系统分析
田二明
人如何获取信息
眼
耳
鼻
舌
身
意
色
声
香
味
触
法
上个世纪光学的三件大事:
第一,1948年全息术诞生了,物理学家们第一次精确地拍摄
下.—张立体的物体像,它记录了光波所携带的全部消息(这正
是“全息”名称的来历)
第二,1955年,科学家们第一次提出了“光学传递函数”的新
概念,并且用它来评价光学镜头的质量。
第三,激光器的诞生,它的出现几乎震动了整个科学技术
界。由于激光的应用,全息术获得了新的生命。
什么是信息光学(1)
光学工程师和电气工程师的共同语言
用共同的观念(频率)、共同的理论体系(线性系
统)、共同的方法(傅里叶变换)来处理光学和通信这
两个不同领域中的课题,使它们在“信息学”的范畴内统一
起来。
“空间域”或
“空间坐标系”
波动光学
“频率域”或
“频率坐标系”
信息光学
什么是信息光学(2)
光学结合数学中的傅里叶变换和通信中的线性系统理论
光学工程师不仅限于用光强、振幅或透过率的空间分布来描
述光学图像。还用频率的分布和变化来描述光学图像,—副
图像是由缓慢变化的背景、组的轮廓等比较低的“空间频率”
成分和急剧变化的细节等出较高的“空间频率”成分构成的
目录
第一章线性系统理论
第二章标量衍射理论
第三章光学传递函数
第四章部分相干理论
第五章光学全息
第八章空间滤波
第九章相干光学信息处理
第十章非相干光学信息处理
第十一章
第一章线性系统分析
1. 几个常用的非初等函数
2. d函数
3. 二维傅里叶变换;
4. 卷积与相关;
5. 傅里叶变换的基本性质和有关定理;
6. 线性系统分析;
二维光场分析
空间频率的局部变化
本部分是整个课程的数学基础,其中有关数学公式的理解和
众多定理的灵活运用将是难点
几个常用函数
希望有关数学概念和运算的引入能密切结合光学现象,这
样有利于大家能较快地运用这些数学工具来处理光学问题
矩形函数(1)
一维定义
图像
中心在x=x0,宽度为a,高度为1
当自变量x代表时间变量时,光学中可以用它来描写照相机快门
当自变量x代表空间变量时,无限大不透明屏上的单缝的透过率
矩形函数(2)
二维定义
图像
二维矩形函数可以用来描述不透明屏上矩形孔的透过系数
定义
sinc(x)
图像
0
在x=0 处有极大值为1,主瓣宽度为2|a|大值1
xx =0,a=1
主瓣宽度为2
单缝夫琅和费衍射的振幅分布函数是sinc函数
sinc函数